Introduction à la physique des plasmas

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Introduction
Plan du
cours
Classification
Temp´ erature
α
Saha
Γ
Θ
Coulomb
Debye
ωp
Descriptions
Introduction ` a la physique des
plasmas
S. Mazevet
Laboratoire de Structure Electronique
D´epartement de Physique Th´eorique et Appliqu´ee
Commissariat `a l’Energie Atomique
Bruy`eres-Le-Chˆatel, France
Orsay, Septembre 2009
Orsay, Septembre 2009 p-1/21

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Introduction
Plan du
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Temp´ erature
α
Saha
Γ
Θ
Coulomb
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Descriptions
Table of contents
1Introduction
2Plan
3Classification
Temp ´ erature
Degr´ e d’ionisation: α
Saha
Cin´ etiques-corr´ el´ es: Γ
Plasmas classiques/d´ eg´ en´ er´ es
4Int´
eractions longues port´ ees
Ecrantage de Debye
Oscillations dans les plasmas: fr´ equence plasma
Descriptions utilis ´ ees pour les plasmas
Orsay, Septembre 2009 p-2/21

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Temp´ erature
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Γ
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Descriptions
D´ efinition
Un plasma est d´efini comme un ensemble de particules charg´ees
Un plasma est ´electriquement neutre: nombre ´egale de particules
charg´ees positivement et n´egativement
Toutes les particules interagissent entre elles via l’interaction
coulombienne
Contrairement `a un gaz o`u les interactions sont de courte port´ee,
dans un plasma les interactions sont donc de longue port´ee
Ceci implique un comportement collectif des particules
Mod´elisable comme deux fluides charg´es en interaction
Il existe des plasmas tr´es vari´es ±denses,±chauds, ±ionis´es
Tous les corps se transforment en plasma lorsque la temp´erature
et/ou densit´e sont suffisement ´elev´ees
Orsay, Septembre 2009 p-3/21

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α
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Γ
Θ
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Descriptions
Applications
Astrophysique, 99% de la mati`ere visible, atmosph´eres stellaires,
n´ebuleuses,...
Fusion thermonucl´eaire control´ee: magn´etique ou par confinement
inertiel
D´echarges ´electriques dans les gaz,...
Mati`ere dans des conditions extr´emes
Orsay, Septembre 2009 p-4/21

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Temp´ erature
α
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Γ
Θ
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Descriptions
Exemples de Plasmas
Les diff´erents types de plasmas sont catalogu´es en utilisant quelques
param`etres cl´es.
Orsay, Septembre 2009 p-5/21